Kafka源码分析及图解原理之Broker端

如果一个消费组的消费者小于分区数，会有对应的消费者分区分配策略。一种是Range(默认)，一种是RoundRobin(轮询)，当然也可以自定义策略。 其实思想换汤不换药的啊，每个消费者能负载均衡的工作。 具体会在消费者篇讲解，这里不讲。

建议：配置分区数是消费者数的整数倍

三.副本与ISR设计

3.1 什么是副本

在创建topic的时候有个参数是--replication-factor来设定副本数。Kafka利用多份相同的备份保持系统的高可用性，这些备份在Kafka中被称为副本(replica)。副本分为3类：

• leader副本：响应producer端的读写请求
• follower副本：备份leader副本的数据， 不响应producer端的读写请求!
• ISR副本集合：包含1个leader副本和所有follower副本(也可能没有follower副本)

Kafka会把所有的副本均匀分配到kafka-cluster中的所有broker上，并从这些副本中挑选一个作为leader副本，其他成为follow副本。如果leader副本所在的broker宕机了，那么其中的一个follow副本就会成为leader副本。leader副本接收producer端的读写请求，而follow副本只是向leader副本请求数据不会接收读写请求!

3.2 副本同步机制

上面说了ISR就是动态维护一组同步副本集合，leader副本总是包含在ISR集合中。只有ISR中的副本才有资格被选举为leader副本。当producer端的ack参数配置为all(-1)时，producer写入的mq需要ISR所有副本都接收到，才被视为已提交。当然了，上一节就提到了，使用ack参数必须配合broker端的min.insync.replicas(默认是1)参数一起用才能达到效果，该参数控制写入isr中的多少副本才算成功。 如果ISR中的副本数少于min.insync.replicas时，客户端会返回异常org.apache.kafka.common.errors.NotEnoughReplicasExceptoin: Messages are rejected since there are fewer in-sync replicas than required。

要了解副本同步机制需要先学习几个术语：

• High Watermark：副本高水位值，简称HW， 小于HW或者说在HW以下的消息都被认为是“已备份的”，HW指向的也是下一条消息! leader副本的HW值决定consumer能poll的消息数量!consumer只能消费小于HW值的消息!
• LEO：log end offset，下一条消息的位移。 也就是说LEO指向的位置是没有消息的!
• remote LEO：严格来说这是一个集合。leader副本所在broker的内存中维护了一个Partition对象来保存对应的分区信息，这个Partition中维护了一个Replica列表，保存了该分区所有的副本对象。除了leader Replica副本之外，该列表中其他Replica对象的LEO就被称为remote LEO。

下面举个一个实际的例子(本例子参考胡夕博客)，该例子中的topic是单分区，副本因子是2。也就是说一个leader副本，一个follower副本，ISR中包含这2个副本集合。我们首先看下当producer发送一条消息时，leader/follower端broker的副本对象到底会发生什么事情以及分区HW是如何被更新的。首先是初始状态：

（编辑：西安站长网）

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